4. (603、605、607) (2023 年临沂) 2023 年 5 月 17 日,山东省莱州市西岭村金矿新勘查出金金属储量 $200 t$,成为国内最大单体金矿床。为研究西岭金矿矿石,小明利用天平和量筒测量了一小块矿石的密度。

(1) 把天平放在水平台上,将游码移至称量标尺左端的零刻度线上,指针的位置如图甲所示,此时应向
(2) 将矿石放在天平的左盘中,通过向右盘加减砝码后,指针的位置如图甲所示,此时应
(3) 天平平衡后,所用砝码及游码在称量标尺上的位置如图乙所示,则矿石的质量为
(4) 向量筒中倒入 $60 mL$ 的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,则矿石的体积为
(5) 实验所测矿石的密度为
(6) 因矿石具有吸水性,实验所测矿石的密度值
(1) 把天平放在水平台上,将游码移至称量标尺左端的零刻度线上,指针的位置如图甲所示,此时应向
右
(选填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡。(2) 将矿石放在天平的左盘中,通过向右盘加减砝码后,指针的位置如图甲所示,此时应
向右移动游码
,使天平平衡。(3) 天平平衡后,所用砝码及游码在称量标尺上的位置如图乙所示,则矿石的质量为
49
$g$。(4) 向量筒中倒入 $60 mL$ 的水,用细线拴住矿石并放入量筒中后,量筒中的水面如图丙所示,则矿石的体积为
20
$cm^3$。(5) 实验所测矿石的密度为
2.45
$g/cm^3$。(6) 因矿石具有吸水性,实验所测矿石的密度值
偏大
(选填“偏大”或“偏小”)。答案
(1)右
(2)向右移动游码
(3)49
(4)20
(5)2.45
(6)偏大
(2)向右移动游码
(3)49
(4)20
(5)2.45
(6)偏大
解析
(1)指针偏左,应向右调节平衡螺母。
(2)指针偏左,应向右移动游码。
(3)砝码质量20g+20g+5g=45g,游码对应4g,矿石质量45g+4g=49g。
(4)水体积60mL,总体积80mL,矿石体积80mL-60mL=20cm³。
(5)密度ρ=m/V=49g/20cm³=2.45g/cm³。
(6)矿石吸水使测量体积偏小,密度偏大。
(2)指针偏左,应向右移动游码。
(3)砝码质量20g+20g+5g=45g,游码对应4g,矿石质量45g+4g=49g。
(4)水体积60mL,总体积80mL,矿石体积80mL-60mL=20cm³。
(5)密度ρ=m/V=49g/20cm³=2.45g/cm³。
(6)矿石吸水使测量体积偏小,密度偏大。
1. (603、604、607) (2024 年江苏改编) 五一假期,小红在嘉陵江边捡到一块小石头,回到学校后进行了如下测量。

(1) 测量小石头的质量,天平平衡后,砝码和游码的位置如图甲所示,$m_{石}$ = ______
(2) 用量筒和适量的水,测量小石头的体积,如图乙所示。则石块的密度 $\rho$ = ______
(3) 将小石头放入量筒时有水溅出,则密度测量值偏______
(1) 测量小石头的质量,天平平衡后,砝码和游码的位置如图甲所示,$m_{石}$ = ______
27
$g$。(2) 用量筒和适量的水,测量小石头的体积,如图乙所示。则石块的密度 $\rho$ = ______
2.7
$g/cm^3$。(3) 将小石头放入量筒时有水溅出,则密度测量值偏______
大
(选填“大”或“小”)。答案
(1)27;(2)2.7;(3)大
解析
(1) 由图甲知,天平标尺的分度值为0.2g,砝码质量为20g+5g=25g,游码示数为2g,所以小石头的质量$m_{石}=25g+2g=27g$。
(2) 由图乙知,量筒中水的体积为30mL,放入石头后总体积为40mL,所以石头的体积$V=40mL - 30mL=10mL=10cm^3$。石块的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{27g}{10cm^3}=2.7g/cm^3$。
(3) 将小石头放入量筒时有水溅出,所测水和石头的总体积偏小,根据$V=V_{总}-V_{水}$,则石头体积的测量值偏小,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,质量m不变,体积V偏小,密度测量值偏大。
(2) 由图乙知,量筒中水的体积为30mL,放入石头后总体积为40mL,所以石头的体积$V=40mL - 30mL=10mL=10cm^3$。石块的密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{27g}{10cm^3}=2.7g/cm^3$。
(3) 将小石头放入量筒时有水溅出,所测水和石头的总体积偏小,根据$V=V_{总}-V_{水}$,则石头体积的测量值偏小,由$\rho=\frac{m}{V}$可知,质量m不变,体积V偏小,密度测量值偏大。
2. (607) 在测量液体密度的实验中,测得液体和烧杯的总质量 $m$ 与液体体积 $V$ 的关系如图所示,则空烧杯的质量是
]

140
$g$,液体的密度是$0.9×10^3$
$kg/m^3$。]
答案
140;$0.9×10^3$
解析
设空烧杯的质量为$m_0$,液体的密度为$\rho$。
根据图像,当液体体积$V_1 = 20 cm^3$时,总质量$m_1 = 158 g$,则有:
$m_1 = m_0+\rho V_1$,
即$158 = m_0 + 20\rho$ ①。
当液体体积$V_2 = 120 cm^3$时,总质量$m_2 = 248 g$,则有:
$m_2 = m_0+\rho V_2$,
即$248 = m_0 + 120\rho$ ②。
用②式减去①式可得:
$248 - 158=(m_0 + 120\rho)-(m_0 + 20\rho)$,
$90 = 100\rho$,
解得$\rho = 0.9 g/cm^3=0.9×10^3 kg/m^3$。
将$\rho = 0.9 g/cm^3$代入①式可得:
$158 = m_0 + 20×0.9$,
$158 = m_0 + 18$,
解得$m_0 = 140 g$。
根据图像,当液体体积$V_1 = 20 cm^3$时,总质量$m_1 = 158 g$,则有:
$m_1 = m_0+\rho V_1$,
即$158 = m_0 + 20\rho$ ①。
当液体体积$V_2 = 120 cm^3$时,总质量$m_2 = 248 g$,则有:
$m_2 = m_0+\rho V_2$,
即$248 = m_0 + 120\rho$ ②。
用②式减去①式可得:
$248 - 158=(m_0 + 120\rho)-(m_0 + 20\rho)$,
$90 = 100\rho$,
解得$\rho = 0.9 g/cm^3=0.9×10^3 kg/m^3$。
将$\rho = 0.9 g/cm^3$代入①式可得:
$158 = m_0 + 20×0.9$,
$158 = m_0 + 18$,
解得$m_0 = 140 g$。
3. (603、604、607) 在“测量盐水的密度”实验中,小明、小刚和小强组成实验小组,小组进行了分工:小明负责操作天平,小刚负责利用量筒进行相关测量,小强负责实验数据的记录及处理。他们根据实验室提供的实验器材,按照设计的实验方案进行了实验。如图所示,为实验过程的主要操作示意图。

实验的主要步骤如下。
A. 实验准备阶段,小明将托盘天平放置在水平桌面上,按照如图甲的方式对天平进行调平。
B. 如图乙所示,小明用托盘天平测得烧杯与剩余盐水的质量之和 $M'$。
C. 小刚将烧杯中的部分盐水倒入量筒,三人按照图丙所示的方式各自读出所测盐水的体积 $V$。
D. 如图丁所示,小明将所测盐水倒入烧杯,并用托盘天平测出二者质量之和 $M$。
(1) 步骤 A 中,小强发现小明有一处不当的操作是______。
(2) 改正不当操作后,继续按照正常的实验流程操作,后面三个实验步骤的顺序应该是______(用步骤前的字母代号表示)。
(3) 小刚倒入量筒的盐水质量 $m$ = ______$g$。
(4) 步骤 C 中,三人对盐水体积的读数方式正确的是______(选填“小刚”“小明”或“小强”),测出的盐水体积 $V$ = ______$mL$。
(5) 小强根据实验数据和密度公式,求得盐水密度 $\rho$ = ______$kg/m^3$。
实验的主要步骤如下。
A. 实验准备阶段,小明将托盘天平放置在水平桌面上,按照如图甲的方式对天平进行调平。
B. 如图乙所示,小明用托盘天平测得烧杯与剩余盐水的质量之和 $M'$。
C. 小刚将烧杯中的部分盐水倒入量筒,三人按照图丙所示的方式各自读出所测盐水的体积 $V$。
D. 如图丁所示,小明将所测盐水倒入烧杯,并用托盘天平测出二者质量之和 $M$。
(1) 步骤 A 中,小强发现小明有一处不当的操作是______。
(2) 改正不当操作后,继续按照正常的实验流程操作,后面三个实验步骤的顺序应该是______(用步骤前的字母代号表示)。
(3) 小刚倒入量筒的盐水质量 $m$ = ______$g$。
(4) 步骤 C 中,三人对盐水体积的读数方式正确的是______(选填“小刚”“小明”或“小强”),测出的盐水体积 $V$ = ______$mL$。
(5) 小强根据实验数据和密度公式,求得盐水密度 $\rho$ = ______$kg/m^3$。
答案
(1) 游码未移至标尺左端零刻度线处就调节平衡螺母
(2) D、C、B
(3) 23
(4) 小明;20
(5) 1.15×10³
(2) D、C、B
(3) 23
(4) 小明;20
(5) 1.15×10³
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